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研究生:陳建翔
研究生(外文):chien-Hsiang Chen
論文名稱:以不同類型高分子材料製作布拉格光柵波導元件及特性比較
論文名稱(外文):Fabrication of Bragg grating waveguide component by different types of polymer material and its characteristic comparison
指導教授:張文俊張文俊引用關係
指導教授(外文):Wen-Chung Chang
學位類別:碩士
校院名稱:南台科技大學
系所名稱:電子工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:53
中文關鍵詞:光柵波導高分子
外文關鍵詞:GratingWaveguidePolymer
相關次數:
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本研究提出結合黃光微影製程及軟式模仁的新穎製程技術,並配合光學全像干涉微影技術,來製作高分子布拉格反射波導元件。
本製程中先以黃光微影製程製作波導元件,並以此波導元件配合軟性印刷(non-photolithographic)技術之微接觸成形(micro-contact printing)、毛細管成形(micromolding in capillaries)技術與複製成形(replica molding)技術來製作高分子波導元件模仁,之後利用前述之高分子OG波導元件模仁,配合不同折射率之高分子材料來形成導光層,再以黃光微影製程之厚膜光阻製程,配合光學全像干涉微影技術,來製作高分子布拉格反射波導元件。
此高分子波導元件翻膜模仁可達到大量生產的效果,且此法具有製作容易、極低光耗損和低成本之優點。
研究中以原子力顯微鏡(AFM)、掃描式電子顯微鏡與光學量測等方法觀察與紀錄實驗之結果,並研究探討。其光學傳輸特性可由光頻譜分析儀(OSA)所測量得知。
In this thesis, we created an unique process combining with soft molding, photolithography and holography interference to fabricate an polymer Bragg reflection waveguide component.
First we made a waveguide component through photolithography and then combined with micro-contact printing of non-photolithography, micro-molding in capillaries and replica molding to fabricate the molding of the polymer waveguide component. Afterwards, we utilized formed polymer OG waveguide molding along with different diffraction rates of polymer materials to perform the optical transmission layer Finally, we used the process of thick layer photo-resist of photolithography associated with holography interference to implement a polymer Bragg reflective waveguide component.
The molding of this waveguide component is reproducible and is able used for mass production. It has some advantages including easy production, lowest optical loss and low cost.
The experiment results are measured and observed by AFM and SEM. Whereas the optical transmitting features are measured through the OSA.
摘  要 iv
英文摘要 v
致 謝 vi
目  次 vii
圖目錄 ix
第一章 導論 1
1.1 緒論 1
1.2 研究目的與方法 2
1.3 論文架構 2
第二章 研究背景理論探討 4
2.1 光波導簡介 4
2.2 光波導元件介紹與探討 5
2.3 軟式微影技術 7
2.3.1 微接觸印刷(microcontact printing, μCP) 7
2.3.2 毛細管微成形(micromolding in capillaries, MIMIC) 8
2.3.3 微轉印成形(microtransfer molding, μTM) 9
2.3.4 複製成形(replica molding, REM) 9
2.4 PDMS特性探討與製程條件 9
2.4.1 PDMS特性探討 9
2.4.2 PDMS製程條件 10
2.5 繞射光柵概述 10
2.5.1 光柵的結構 10
2.5.2 光柵的種類 10
2.5.3 光柵的製作及其相關文獻 12
2.6 全像干涉微影之系統架構 13
2.7 全像干涉微影繞射光柵理論與光束入射角度推算 14
2.7.1 全像干涉微影之繞射光柵理論 14
2.7.2 全像干涉微影之光束入射角度推算 16
2.8 原子力顯微鏡(AFM)介紹 21
第三章 高分子波導元件研製 24
3.1 高分子波導元件之架構說明 24
3.2 SU8厚膜光阻特性探討 24
3.3 波導元件之厚膜光阻黃光微影製程 26
3.4 波導元件之高分子波導模仁製程 31
第四章 高分子布拉格光柵波導元件研製 35
4.1 高分子布拉格光柵波導元件之架構說明 35
4.2 OG高分子波導元件模仁之波導結構導光層製作 35
4.3 OG高分子波導元件之布拉格光柵製作 38
4.3.1 OG高分子波導元件之光阻塗佈與光柵製作 39
4.4 布拉格光柵深度與週期之量測 44
4.5 高分子布拉格光柵波導元件之量測 46
4.5.1 高分子布拉格光柵波導元件之光強度量測 46
4.5.2 高分子布拉格光柵波導元件之光頻譜量測 48
第五章 結論 51
參考文獻 52
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[17]D. B. Ostrowsky , A. Jacques, “FORMATION OF OPTICAL WAVEGUIDES IN PHOTORESIST FILMS”, Appl. Phys. Lett. 18, 556 (1971)
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